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丝网印刷法制备高催化活性对电极

赵春雨 , 史彦涛 , 钟志勇 , 马廷丽

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(12)60737-2

对电极在染料敏化太阳能电池(DSCs)中主要起催化氧化还原反应及收集电荷的作用,铂对电极常用的制备方法为磁控溅射法,但其成本较高,制备条件苛刻.本文通过引入低成本的表面活性剂Span-85,所制得的铂对电极的附着力、透光率和均匀性显著改善,实现了面积可控,与两步浸泡法和旋涂热解法制备的对电极在DSCs中的光电转换效率分别为7.30％,6.96％和7.03％.紫外-可见吸收光谱、扫描电镜和附着力测试等结果表明,(1)添加表面活性剂有利于增加附着力及改善透光率和均匀性;(2)使用该法制备的Pt/FTO对电极的透光率与两步浸泡法制作的相同,且铂粒子分布更加均匀.电化学阻抗图谱、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线结果表明,丝网印刷方法制备的Pt/FTO对电极具有更加优异的催化性能,且该法更有利于降低其生产成本和大规模生产.

关键词: 对电极 , 附着力 , 均匀性 , 简易可控 , 染料敏化太阳能电池

热解镀铂工艺增强对电极的性能

辛钢 , 吴丽琼 , 黄晓飞 , 温斌 , 马廷丽

稀有金属材料与工程

研究了热解法制备的铂电极,并获得最优制备工艺.结果表明:采用优化工艺热解法制备的铂对电极具有高的光伏效率,其光伏效率与溅射法制备的铂电极接近,该方法有可能实现低成本制备大面积高性能的铂对电极.

关键词: 镀铂对电极 , 热分解 , 喷涂 , 印刷法 , 染料敏化太阳能电池

双链结构有机光敏染料的合成及性能

王毅 , 庞茂印 , 于晓强 , 王超磊 , 马廷丽

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20323

设计合成了2个含双D-π-A结构的新型有机光敏染料DP1和DP2,利用高分辨质谱(HRMS)、核磁共振氢谱及核磁共振碳谱对其结构进行了表征.研究了2个染料的光物理和电化学性质,并将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的制作中.在100×10-3 W/cm2(AM 1.5)模拟太阳光的照射下,由染料DP2所制备的敏化太阳能电池的光电转化效率为4.10％；开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)分别为0.63 V、8.59×10-3 A/cm2和0.76.而在同等条件下,由染料DP1所制作的染料敏化电池光电转化效率为3.83％.

关键词: 双D-π-A , 有机光敏染料 , 染料敏化太阳能电池(DSSCs) , 光电转化效率

清防蜡技术的研究及应用

杨红静 , 杨树章 , 马廷丽 , 高立国

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.020

介绍了国内外清防蜡工艺的研究进展,总结了结蜡机理及结蜡影响因素,并对比分析了已被各油田广泛使用的四种防蜡技术(机械清蜡、表面能防蜡、化学清防蜡和微生物清防蜡)的防蜡机理、特点、适用性及现场应用效果,以便能为各油田在生产实践中,有针对性地选择合适的清防蜡技术提供理论依据,为清防蜡技术的未来发展奠定一定的基础.提出改进现有技术和开发高效、稳定、多功能的清防蜡剂是清防蜡技术的未来发展方向.

关键词: 结蜡机理 , 结蜡影响因素 , 清防蜡技术 , 机械清蜡 , 表面能防蜡 , 化学清防蜡 , 微生物清防蜡

叠层染料敏化太阳能电池

苗青青 , 高玉荣 , 马廷丽

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.06.016

染料敏化太阳能电池( DSC)被认为是第三代新型光伏电池.但为了实现产业化,必须进一步提高其光电转化效率.最为有效的方法是提高太阳光利用率、拓宽电池的吸收光谱.其中,叠层DSC以其新型的结构、独特的优点受到了广泛关注.本文综述了叠层DSC这一新型结构太阳能电池的研究背景及国内外最新研究成果.详细论述了传统叠层DSC、N-P型叠层DSC、复合DSC、异种太阳能电池与DSC的叠层电池四方面的发展现状、研究成果及存在的问题等.对上述电池结构、性能指标和效率等做了详细讨论,并分析了各自结构的优缺点.最后对其未来发展方向以及前景进行了展望.

关键词: 叠层结构 , 染料敏化 , 太阳能电池 , 复合结构 , 发展前景

具有推拉电子结构卟啉染料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用

王超磊 , 王泽清 , 马廷丽

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20375

将N,N′-二-(9,9′-二己基芴)胺作为电子供体引入具有推拉电子结构的卟啉染料中,设计合成了2个新的染料敏化太阳能电池(DSSCs)敏化剂WP-1和WP-2.利用核磁共振氢谱和高分辨质谱对染料结构进行了表征.测试了染料的紫外-可见吸收光谱.将其应用于染料敏化太阳能电池中,在模拟太阳光(100×10-3 W/cm2)照射下,染料WP-1和WP-2敏化电池的能量转换效率分别达到了4.01％和7.07％.WP-2敏化的电池封装后经自然光照射500 h后,光电效率仍能维持在初始效率的98％以上.说明N,N′-二-(9,9′-二己基芴)胺作为电子供体,很适合推拉电子结构的卟啉染料.不仅丰富了用于卟啉染料的电子供体的种类,也为进一步将二芴胺衍生物引入到卟啉染料中的研究奠定了基础.

关键词: 卟啉染料 , 染料敏化太阳能电池 , 电子供体 , 二芴胺

提高二氧化钛可见光吸收的研究进展

赵而玲 , 高立国 , 马廷丽

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.008

随着社会工业化的发展,环境污染问题日益严重,控制与治理环境污染已经成为人类社会亟待解决的重大科学问题.在众多治理方法中,半导体光催化材料以其独特的性能成为一种理想的环境污染治理清洁材料,主要应用于降解有毒物质、光催化分解水和光电转化等方面.二氧化钛(TiO2)作为一种应用广泛的宽带隙半导体光催化材料,因其催化活性高、化学稳定性好、对人体无毒害、成本低廉等优点,被认为是最重要的光催化剂之一.然而,TiO2的禁带宽度较宽(3.2 eV),对光的利用率较低,只能吸收波长较短的紫外光,直接制约着TiO2的应用.围绕如何拓宽TiO2的光谱吸收范围,从化学和物理两个方面对近年来实现TiO2可见光光催化的途径和方法进行了简要总结.化学方面主要对表面光敏化、元素掺杂进行总结,物理方面主要对慢光效应、米氏散射效应及表面等离子体共振进行综述.此外,还在深入理解现有TiO2可见光体系的光催化机理,发现更高效的体相掺杂剂和表面敏化剂,设计和控制掺杂剂和表面敏化剂存在形态,进一步提高TiO2光催化效率等方面做了展望.

关键词: TiO2薄膜 , 半导体 , 光催化 , 机理 , 表面改性 , 可见光

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